Анализ, техническая диагностика и реновация систем подачи и распределения воды на основе принципов энергетического эквивалентирования

Анализ, техническая диагностика и реновация систем подачи и распределения воды на основе принципов энергетического эквивалентирования

Автор: Щербаков, Владимир Иванович

Шифр специальности: 05.23.04

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2002

Место защиты: Воронеж

Количество страниц: 364 с. ил

Артикул: 2609466

Автор: Щербаков, Владимир Иванович

Стоимость: 250 руб.

1.1. Аналитический обзор методов моделирования водоснабжающих систем с учетом факторов старения и износа трубопроводов
1.2. Аналитический обзор технологических методов реновации трубопроводов водоснабжающих систем
1.3. Формулировка основных направлений развития методов диагностики и реновации систем подачи и распределения воды
Глава 2. Методологические основы формирования математических моделей потокораспределения в системах подачи и распределения воды
2.1. Формирование моделей потокораспределения в системах водоснабжения на основе обобщения вариационных принципов аналитической механики
2.2. Математическое моделирование невозмущенного состояния системы водоснабжения
2.3. Математическое моделирование возмущенного состояния системы водоснабжения
2.4. Применение программного вычислительного комплекса к решению задач анализа и синтеза гидравлических систем
2.4.1 Общие сведения по пакету прикладных программ
2.4.2. Состав, конфигурация и размещение пакета прикладных программ
2.4.3. Структура и содержание файлов стандартных данных
2.4.4. Функциональные схемы пакета прикладных программ I1 при решении задач проектирования, поверки, реконструкции
2.4.5. Правила формирования исходных данных
2.4.6. Состав и содержание файлов с результатами расчетов
2.4.7. Диагностика ошибок
Выводы
Глава 3. Методология энергетического эквивалентирования систем подачи и распределения воды
3.1. Инженерная постановка задачи энергетического эквивалентирования
3.2. Математическая формулировка задачи энергетического эквивалентирования систем водоснабжения.
3.3. Прикладные аспекты энергетического эквивалентирования
в задачах анализа и синтеза систем подачи и распределения воды
Выводы
Г лава 4. Факторный анализ водоснабжающих систем с учетом старения и реновации трубопроводов
4.1. Математическая модель коррозионного зарастания внутреннего сечения металлических трубопроводов
4.2. Сущность и классификация факторов, влияющих на параметры водораспределения и водоиотрсбления
4.3 Формирование факторных уравнений
4.4 Линейная модель потокораспределсния возмущенного состояния СПРВ в относительных отклонениях
Глава 5. Результаты экспериментов по моделированию состояния системы водоснабжения и восстановительных мероприятий, стабилизирующих режимы водопотреблен ИЯ
5.1. Разработка программного обеспечения для проведения вычислительного эксперимента
5.2. Результаты вычислительного эксперимента по апробации моделей потокораспределения с определенными формами граничных условий
5.3. Результаты вычислительного эксперимента на факторному анализу городских водопроводных сетей
5.4. Определение совокупного влияния технологических и эксплуатационных факторов на потокорасирсделение и водопотребление
5.5 Моделирование восстановительных мероприятий по стабилизации режимов водопо греблейия путем резервирования системы
5.6. Статическое оценивание состояния гидравлических систем
5.6.1. Формулировка задачи статического оценивания
5.6.2. Статическое оценивание в условиях информационной сопре дел е 1 ости
5.6.3. Статистические свойства оценок параметров режима Выводы
Глава 6. Разработка опытнопромышленного комплекса для антикоррозийной защиты и реновации стальных водопроводных труб
6.1. Технологические основы противокоррозионной защиты внутренней поверхности водопроводных труб
6.2. Опытнопромышленный комплекс для нанесения цементнопесчаного покрытия на внутреннюю поверхность труб малого диаметра
6.3. Антикоррозийное покрытие цементнопесчаным раствором трубопроводов большого диаметра
6.4. Технологические аспекты нанесения композитных покрытий на цементнопесчаные поверхности
6.5. Техникоэкономическое обоснование реновации трубопроводов методов цементнопесчаного набрызга.
Выводы Общие выводы по диссертации Список литературы
Приложение
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
Основные сокращения
СПРВ система подачи и распределения воды
ГС гидравлическая система
ГУ граничные условия
УМП универсальная модель потокораспределения
РЗ расчетная зона
ЭУ энергоузел
ЛГ абонентские подсистемы
БГС большая гидравлическая система
СТГ структурный граф
ЦП целевой продукт
тп транзитные подсистемы
лп локальные подсистемы
ПГС полноразмерная гидравлическая система
МТТГС модель полноразмерной гидравлической системы
РС расчетная схема
БРС бинарная расчетная схема
ээ энергетическое эквивалентирование
мэ множественное эквивалентирование
кэ качественное эквивалентирование
кмэ качественномножественное эквивалентирование
ОМС однородная метасистема
НМС неоднородная метасистема
НС насосная станция
Ш1 пакет прикладных программ
оператор присвоения знака
я резервуарный узел водонапорная башня
ЭЭКВ эквивалентный.
Физикиеличин1п1 свойству трансддртцруемой.срдьи
Т температура, К
х время, с
р плотность, юУм
ускорение свободного падения
Параметры участков
XV скорость течения среды, мс
О объемный расход, м ч м3с лс
О внутренний диаметр трубопровода, м
А. коэффициент гидравлического сопротивления трения
Р площадь внутреннего сечения трубы, м
Ъ длина, м
Э коэффициент гидравлического сопротивления, приведенный к
размерности расхода и диаметра б коэффициент гидравлического сопротивления, приведенный к
размерности расхода
Ь потери напора, м
Параметры узлов
Я отбор приток среды потребителем от источника, м3с, лс
2 геодезическая высота, м
Н пьезометрический напор, м
X неопределенный множитель Ла1ранжа
Матрицы и подматрицы
Обозначаются в квадратных скобках, включают верхние и нижние индексы, например Му, и могут иметь клеточную структуру, то есть состоять из подматриц с любым количеством компонентов, например
м м м м
О матрицастолбец участковых расходов
Я матрицастолбец фиксируемых узловых отборов притоков
0 нулевая матрица подматрица все элементы равны нулю символ над элементом матрицы обозначает дифференцирование по времени.
Верхний индекс г принимает значения
1 символ обращения матрицы
г символ транспонирования матрицы
К символ кой итерации, то есть итеративного переопределения эле
ментов матрицы.
Нижние индексы х и у обозначают размеры матрицы подматрицы, число строк и столбцов соответственно. Наиболее употребительные значения размеров устанавливаются с помощью символов т полное число узлов РС
п полное число участков РС
р полное число независимых цепей РС
г полное число контуров циклов РС.
Для обозначения матрицстолбцов и диагональных матриц символ у принимает значения
1 матрицастолбец
с диагональная матрица.
Множества и подмножества
Используются для обозначения количественных показателей расчетной схемы или ее структу рных образований. Типовая конструкция для обозначения множества подмножества имеет вид .
м м
м
Символ множеств подмножеств М обозначается прописной буквой и принимает следующие значения
I для множества участков дуг
Д для множества узлов вершин
Элементы множеств подмножеств обозначаются соответствующими строчными буквами
I текущий номер участка дуги
текущий номер узла вершины
Надстрочный индекс г относится к элементам РЗ, т к элементам метасистемы г реальные элементы участки Г фиктивные эквивалентные элементы
Подстрочные индексы х у принимают значения я питатель
II потребитель
я, я энергоузлы
X энергетически нейтральный узел узел ветвления
Р в узле фиксируется потенциал
О в узле фиксируется приток или сток
Ф в узле фиксируется характеристика Щц
Над множествами подмножествами определены операции е элемент принадлежит множеству
п пересечение двух множеств
и объединение двух множеств
с принадлежность подмножества к множеству
0 пустое множество.
л символ обозначения фиксируемого параметра в узле
ВВЕДЕНИЕ


Существуют и другие варианты названия рассмотренного способа преобразования моделей исходя из того, что коэффициенты матрицы Якоби иногда квалифицируются как коэффициенты чувствительности. В соответствии с этим сам метод называют методом чувствительности, малых возмущений, факторизации и т. Такое многообразие в названиях обусловлено тем, что в различных исследованиях ставились весьма разнообразные задачи с вариацией выбора функции, разлагаемой в ряд Тейлора, которая выражает смысл постановки задачи. Разумеется, приведенная классификация задач, основанных на процедуре линеаризации моделей потокораенределения, не является исчерпывающей. Существует достаточно много вариаций этого приема преобразования первичных моделей во вторичные. Например, в цикле работ 1, 5 предлагается метод приведенной линеаризации, предназначенный для решения задач статического и динамического оценивания 9, , , . Наиболее обстоятельные исследования рассматриваемого способа преобразования моделей за последнее десятилетие выполнялись в Харьковской школе специалистами по математическому моделированию городских систем водоснабжения. Среди задач, решаемых этим методом, можно назвать оптимальное зонирование водопроводных сетей оптимальное размещение установка датчиков расхода и давления в узлах системы диагностика технического состояния водопроводных сетей теоретическое обоснование возможности и эффективности использования регрессионных моделей для решения задач стабилизации режимов в системах водоснабжения и т. В результате обследования вырезок с различных участков трассы стальных водоводов, находящихся в эксплуатации 6 лег Северный Казахстан, была установлена структура коррозионного зарастания, которую можно считать типичной не только для этого региона. При этом на внутренней поверхности трубы имеются сплошные отложения и на их фоне бугристые наросгы различной формы и размеров, в несколько раз превышающие по высоте толщину слоя сплошных отложений. И сплошные отложения, и наросты с наружной поверхности имеют твердый слой, под которым вплоть до стальной поверхности трубы располагается пористый, мягкий слой пепельночерного цвета, переходящий у поверхности металла в хрупкую пластинчатую модификацию. Согласно спектральному анализу основой всех этих отложений являются окисные формы железа с небольшим содержанием таких примесей, как марганец, алюминий, кремний, магний и т. При этом поверхностный твердый слой состоит в основном из окислов трехвалентного железа, мягкий внут
ренний слой из окислов и гидроокислов двух и трехвалентного железа, металлического железа до и кристаллизационной воды 5 . Такая структура отложений является результатом электрохимической коррозии с катодной поляризацией на одном и анодной на другом микроучастке, где и происходит анодное растворение железа , 3, 6, 5, 8. Растворенное железо в результате катодного восстановления кислорода выпадает в виде двух и трехвалентного железа, часть которого оседает на стенках труб, являясь основой внутритрубных отложений. Присутствие под слоем отложений дисперсного металлического железа, а под бугристыми наростами каверн позволяет предположить, что под сплошным слоем отложений идет коррозия с катодным восстановлением водорода, который частично восстанавливает окислы железа до металлической структуры, сопровождающейся ростом каверн и наростов на фоне сплошных отложений , , рис. Рис. Коррозионное зарастание труб после 5, 7 и лет эксплуатации на Воронежском водопроводе. В ряде работ , 2, 3, 6 приведены результаты экспериментальных исследований влияния на кинетику внутренней коррозии гидродинамических факторов числа Яе, хО, геометрии потока переходов, резкого изменения поперечного сечения, поворотов и та. Скорость коррозии может бьггь измерена методом поляризационного сопротивления ,0. Сравнение двух вариантов эксплуатации водоводов в различных городах при условии поддержания пропускной способности на достаточном уровне а для случая повышенного расхода электроэнергии без проведения мероприятий по ее восстановлению, то есть за счет перерасхода электроэнергии, и б в случае периодической очистки показало, что удельное сопротивление в случае а выше в 2 2, 5 раза, чем в случае б. Рис. Рис.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.376, запросов: 241